kursovik (Холодная штамповка), страница 2

6). Проверка готовой детали на соответствие чертежу.

При разработке операционной технологии для каждой операции необходимо определить:

1). Технологические режимы обработки;

2). Перечень технологической оснастки (штампов, приспособлений,

инструмента, приборов контроля и т.п.);

3). Состав основного и вспомогательного оборудования;

4). Перечень вспомогательных материалов (масел, ветоши, красок и т.п.);

5). Нормы времени на выполнение операции.

5. Определение технологических режимов штамповки и выбор

пресса.

5.1. Определение технологических режимов штамповки.

Основными технологическими режимами являются усилия, развиваемые при выполнении операций вырубки – пробивки, и усилия, необходимые для снятия полосы или детали с пуансонов, а также проталкивание деталей или отходов через провальные отверстия матрицы.

Расчетное усилие вырубки Рв (пробивки Рп) определяется по формуле:

Рв(Рп)=L∙S∙σср,

где L – периметр вырезаемого (пробиваемого) контура (длина линии разреза), мм;

S – толщина материала, мм;

σср – сопротивление срезу, МПа.

Рассчитаем усилие пробивки, которое необходимо приложить для нашей детали, для этого найдем периметр детали:

L=2∙6,9+24+π∙3,5=82,8 мм,

Рв=82,8∙2∙286=47362 Н

Рассчитаем усилие вырубки, которое необходимо для вырубки отверстия в нашей детали:

Рп=π∙d∙S∙σср=10,05∙2∙286≈5742 Н

Усилие, необходимое для снятия полосы или детали с пуансона, определяется

по формуле:

Рсн=(Рв+Рп)∙Ксн,

где Ксн – коэффициент, зависящий от сложности вырезаемого контура.

Так как наша деталь имеет не очень сложный контур, то выбираем Ксн=0,03.

Рсн=53104∙0,03=1594 Н

Усилие проталкивания детали или отхода через провальные отверстия матрицы определяется по формуле:

Рпр=(Рв+Рп)∙Кпр∙n,

где Кпр – коэффициент проталкивания (выбираем Кпр=0,06),

n – количество деталей, находящихся в пояске (шейке) матрицы:

n=h/S,

где h – высота пояска матрицы, выбираемая из таблицы 4 [1],

n=8/2=4,

Рпр=(47362+5742)∙0,06∙4=12745 Н

Суммарное усилие, требуемое для выполнения разделительной операции, равно сумме четырех усилий:

Рс=Рв+Рп+Рсн+Рпр,

тогда суммарное усилие будет равно:

Рс=47362+5742+1594+12745=67443 Н

Затупление режущих кромок пуансонов, неоднородность материала полосы, изменение величины зазора между пуансоном и матрицей вызывают значительное увеличения вырубки – пробивки, поэтому при выборе пресса требуемое усилие Рпресса возьмем больше расчетного на 30%, т.е.:

Рпресса=1,3∙Рс,

Рпресса=1,3∙67443=87676 Н

5.2. Выбор пресса.

Для операций холодной штамповки применяют в основном кривошипные, гидравлические (для изготовления деталей больших размеров) и прессы-авто-

маты (при большой программе выпуска деталей).

По технологическому признаку прессы делятся на:

- прессы простого действия,

- прессы двойного действия,

- прессы тройного действия.

Первые имеют один движущийся ползун и применяются для вырезки, пробивки,

гибки, формовки, неглубокой вытяжки и других операций. Прессы двойного действия имеют два независимо движущихся ползуна: наружный для прижима заготовки, а внутренний – для штамповки. Прессы тройного действия применяют на автомобильных заводах для штамповки кузовных деталей.

Для данной детали будем применять прессы простого действия.

Учитывая вышеизложенное, по таблице 1 приложения 1 [1] подберем пресс по рассчитанному ранее усилию.

Определим закрытую высоту штампа Н, которая должна находиться в пределах:

Нп - Нплт - ∆п - ∆с ≤ Н ≤ Нп - Нплт

Здесь Нп – закрытая высота пресса;

Нплт – толщина подштамповой плиты;

∆п – регулировка положения ползуна;

∆с – регулировка положения стола.

Закрытая высота штампа находится в пределах:

128 ≤ Н ≤ 168

6. Проектирование технологической оснастки – штампов.

6.1. Выбор схемы действия штампа.

Штампы, применяемые для вырубки и пробивки, отличаются большим разнообразием как в отношении выполняемых ими операций, так и по конструктивному оформлению, определяемому характером производства. В массовом производстве применяют сложные штампы, обладающие высокой стойкостью и средствами автоматического контроля параметров. В серийном используют более простые конструкции и, соответственно, более дешевые в изготовлении. В мелкосерийном производстве находят применение наиболее простые и дешевые штампы.

По способу действия различают штампы простые, последовательные и совмещенные.

По количеству операций штампы могут быть одно- или многооперационными.

По способу подачи материала – с неподвижным или подвижным упором, с ловителями, с боковыми шаговыми ножами, с ручной или автоматической подачей полосы или ленты и т.д.

Для данной детали целесообразно выбрать штамп последовательного действия, так как этот штамп обеспечивает высокую производительность за счет автома-

тического удаления деталей через провальное окно. Готовая деталь получается за два хода ползуна пресса. За первый ход пробивается отверстие в заготовке,

а затем, после подачи полосы влево на один шаг, вырубается деталь.

Технологическая схема последовательной штамповки приведена на рис.1.

1 – пуансон для пробивки отверстия,

2 – съемник,

3 – лента (полоса),

4 – пуансон для вырубки детали,

5 – матрица,

6 – деталь,

7 – отход.

Выбранный нами штамп имеет среднюю и пониженную (12-15 квалитеты) точность штамповки; может производить штамповку небольших деталей, которые имеют погнутость; наибольшие размеры деталей и средний диапазон толщины у вытяжных деталей составляет до 250 мм при толщине от 0,2 до 3 мм,

у разделительных и гибочных – до 5000 мм при толщине до 10 мм; имеет повышенную производительность штамповки; возможна работа на прессах с числом ходов 400 в минуту и выше; широко применяется для изготовления плоских, гнутых и полых деталей небольших размеров; трудоемкость и стоимость изготовления штампов для вырубки деталей простой конфигурации меньше, чем стоимость совмещенных штампов.

6.2. Расчет конструкции штампа.

6.2.1. Расчет исполнительных размеров рабочих деталей штампов.

При вырубке наружного контура детали размером D-∆, где D-номинальный

размер детали, ∆-отклонение данного размера, исполнительные размеры определяются по формулам:

для матрицы – Dм=(D-∆)^+δм ;

для пуансона – Dп=(D-∆-z)-δп.

Здесь: Dм и Dп – сопрягаемые размеры соответственно матрицы и пуансона;

δм и δп – отклонения размеров (табл. 6[1]);

z – номинальный (наименьший) зазор (табл. 6[1]).

Определим исполнительные размеры для матрицы:

для длины Dм=(37-0,05)^+0,040;

для ширины Dм=(8,4-0,05)^+0,040.

Определим исполнительные размеры для пуансона:

для длины Dп=(37-0,05-0,14)-0,020;

для ширины Dп=(8,4-0,05-0,14)-0,020.

При пробивки отверстий размером d+∆, где d-номинальный размер отверстия, исполнительные размеры вычисляются по формулам:

для матрицы – dм=(d+∆+z)^+δм;

для пуансона – dп=(d+∆)-δп.

Здесь dм и dп – сопрягаемые размеры соответственно матрицы и пуансона.

Остальные обозначения – прежние (табл. 6[1]).

Определим исполнительные размеры для матрицы:

dм=(3,2+0,05+0,14)^+0,040;

Определим исполнительные размеры для пуансона:

dп=(3,2+0,05)-0,020.

Определим высоту матрицы Нм:

Нм=0,3∙bp, где bp – ширина матричного отверстия (прилож. 2, 3 и табл. 7[1]).

Нм=0,3∙40=12 мм .

Определение рабочей зоны и габаритов матрицы рассматривается в разд. 6.3.

6.2.2. Определение центра давления штампа.

Ось хвостовика необходимо располагать в центре давления штампа для пре-

дотвращения перекосов, несимметричности зазора, износа направляющих элементов штампа и быстрого выхода из строя рабочих деталей.

Таким образом, вычисленный центр давления штампа (4,95 мм;19,1 мм) необходимо расположить на оси хвостовика.

6.2.3. Выбор материалов для изготовления деталей штампа.

Материалы, применяемые для изготовления деталей вырубных и пробивных штампов:

6.3. Выбор стандартного блока штампа.

Выбор стандартного блока штампа осуществляется по номерам. Для определения номера вычислим размеры рабочей зоны ар и bр матрицы (приложение 3 [1], рис.П2) и по ним согласно таблице приложения 2[1] определим размеры Аr и Вr матрицы штампа. Зная эти размеры, по таблицам